磷酸铁锂电池SOC估算方法研究.pdf

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1、第24卷第8期电子测量与仪器学报，．24．82010年8月JoURNALoFELECTRONlC伍AsUREMENTANDINSTRUMENT·769·磷酸铁锂电池SOC估算方法研究木时玮姜久春李索宇贾容达(北京交通大学电气工程学院，北京100044)摘要：磷酸铁锂电池宽的电压平台和严重的两端极化不利于SOC的估算，但电池的SOC对电池组不一致性和寿命有着重要的影响，因此本文在磷酸铁锂电池的现有SOC估算分析基础上，研究了反应电池电化学特征的伏安特性曲线，提出了不同充电倍率、不同老化程度下可靠和准确的AQ／AV分析方法，利用电池在充电过程中的峰值△

2、Q修正电池SOC值。为电动汽车电池组在线均衡和智能电池系统的管理策略提供依据。关键词：电动汽车；SOC估算；AQ／AV；磷酸铁锂中图分类号：TM912文献标识码：A国家标准学科分类代码：530．4130ResearchonSOCestimationf0rLiFePo4Li—ionbatteriesShiWeiJiangJiuchunLiSuoyuJiaRongda(Schoolofelectricalengineering，BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044，China)Abstract：Theveryb

3、roadplateauofLiFePO4Li．ionbatteriesandseriouspolarizationonbothendsarenotcon．ducivetoSOCestimation．butSOCvaluehasdefinitemajorinfluenceuponcellinconsistencyandservice1ife．BasedontheexistingSOCestimationmethodsofLiFePO4Li—ionbatteriesandtheanalysisofvoltammetercurvecorrespond．i

4、ngtoelectrochemicalcharacteristics，areliableandaccuratemethodofAQ／AVunderdifferentchargingratesandagingstagesispresentedindetail，andtheSOCvalueisrevisedbypeak△Qduringthechargingprocess．Theonlineequaliza-tionofbaRerypacksandcontrolstrategiesofintelligentbatterymanagementsystemf

5、orelectricvehiclearevalidatedbytheaccuracyofSOCestimation．Keywords：Elec~icvehicle；SOCestimation；AQ／ALiFePO41引言长电池的使用寿命、优化驾驶和提高电动汽车的使用性能，BMS系统就要对电池的荷电状态即SOC为了应对能源危机，减缓全球气候变暖，许多(State．Of-Charge)进行准确估算。SOC是用来描述电国家都开始重视节能减排和发展低碳经济。电动汽池使用过程中可充人和放出容量的重要参数。车因为采用电力进行驱动，可以降低二氧化碳的排2问题的提

6、出放量甚至实现零排放，所以得到各国的重视而迅速发展。但是电池成本仍然较高，动力电池的性能和价电池的SOC和很多因素相关(如温度、前一时刻格是电驱动汽车发展的主要“瓶颈”【jJ。磷酸铁锂充放电状态、极化效应、电池寿命等，而且具有很(LiFePO4)电池因其寿命长、安全性能好、成本低等强的非线性，给SOC实时在线估算带来很大的困难。优点成为电动汽车的理想动力引。目前电池SOC估算策略主要有：开路电压法、安时随着电动汽车的发展，电池管理系统(BMS)也计量法、人工神经网络法、卡尔曼滤波法等J。得到了广泛应用。为了充分发挥电池系统的动力性开路电压法的基本原

7、理是将电池充分静置，使能、提高其使用的安全性、防止电池过充和过放，延电池端电压恢复至开路电压，静置时间一般在1小本文于2010年5月收到。基金项目：电子信息产业发展基金项目(编号：E10100011)；国家“863”计划资助项目f编号：2007AA11A103)。电子测量与仪器学报第24卷时以上，不适合电动汽车的实时在线检测。图1比较究对象，分析LiFePO4电池的特性，在现有的SOC估了锰酸锂电池和磷酸铁锂电池的开路电压(0cV)与算分析基础上提出一种准确的修正LiFePO电池SOC的关系曲线，LiFePO4电池的OCV曲线比较平SOC的方法。坦

8、，因此单纯用开路电压法对其SOC进行估算比较3AQ／AV法困难。在电化学测量方法中，分析电池内部化学反应速率和电极电势的关